W czasie swoich eksperymentów doszedł do wniosku, że nadmiar tlenu doprowadza do usunięcia węgla z surówki, która wcześniej została ogrzana – tak jak to dzieje się w procesie pudlowania. Bessemer stwierdził ponadto, że wdmuchiwanie powietrza w roztopione żeliwo nie tylko je oczyszcza, ale także doprowadza je do wyższej temperatury, dzięki czemu może być ono „rozlewane” do odpowiednich form. Ten dodatkowy efekt polegający na rozgrzaniu żelaza jest wynikiem reakcji tlenu z węglem i krzemem w nim zawartym. Dzięki tej nowej technice nazwanej później procesem Bessemera możliwe stało się otrzymywanie dużych ilości w stosunkowo krótkim czasie kutego żelaza pozbawionego zanieczyszczeń i dającego się w łatwy sposób formować. Cały proces odbywał się w specjalnym pochylonym konwertorze, do którego można było wlewać surówkę przed wdmuchaniem powietrza od spodu. Ponadto dzięki wykorzystaniu specjalnego stopu manganu z żelazem (wynalezionego przez Roberta Forestera Musheta) Bessemer mógł usuwać nadmiar tlenu z odwęglonego żelaza.